ИНДУКТИВНЫЙ КОМПОНЕНТ И СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ ИНДУКТИВНОСТИ Российский патент 2023 года по МПК H01F29/10 H01F21/10 

Настоящее изобретение относится к индуктивному компоненту и способу регулировки индуктивности индуктивного компонента. Это может быть катушка с магнитным сердечником или катушка с воздушным сердечником, т. е. катушка, в которой нет магнитного сердечника. Такой индуктивный компонент применяется, среди прочего, в стереосистемах.

Во многих приложениях желательной является точная регулировка значения индуктивности компонента, по меньшей мере в статистическом среднем для группы (партии) индуктивностей. В частности, для связанных с резонансом приложений требуется очень точная регулировка индуктивности.

Точные геометрические размеры, свойства материала и рабочая температура влияют на индуктивность электрических компонентов. Высокоточные значения индуктивности могут быть получены только в определенных физических пределах и требуют с одной стороны материала с пренебрежимо малой зависимостью от температуры, а с другой стороны - точного контроля геометрии и свойств материала. Коррекция отклонений значения индуктивности готового компонента от требуемого целевого значения называется «регулировкой» или «настройкой».

В документах DE 36 18 122 A1, DE 39 26 231 A1, DE 199 52 192 A1 и DE 10 2008 063 312 A1 описаны регулируемые индуктивные компоненты. Регулировка обычно осуществляется путем вталкивания сердечника из мягкого магнитного материала во внутреннюю часть обмотки или выдвигания из нее, либо путем раздвигания или сжатия обмотки.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение улучшенных индуктивного компонента и способа регулировки индуктивности индуктивного компонента.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения индуктивный компонент содержит обмотку и по меньшей мере один регулировочный элемент для регулировки индуктивности индуктивного компонента. Регулировочный элемент содержит ферромагнитный материал и окружает по меньшей мере некоторые области обмотки.

В частности, по меньшей мере некоторые области регулировочного элемента расположены в области, которая находится дальше от оси намотки обмотки, чем наружная сторона обмотки. Обмотка, в частности, расположена по меньшей мере частично внутри регулировочного элемента. Таким образом, по меньшей мере некоторые области регулировочного элемента расположены во внешнем пространстве обмотки. Регулировочный элемент, в частности, не проходит во внутреннюю часть обмотки и, следовательно, не выполнен в виде магнитного сердечника или части магнитного сердечника. Обмотка также может быть полностью расположена внутри регулировочного элемента, или только кромочная область обмотки может выходить наружу из регулировочного элемента.

Например, длина регулировочного элемента близка к длине обмотки. Длина регулировочного элемента может быть меньше или больше, чем обмотки, максимум на половину длины обмотки. Таким образом, поскольку продольные концы регулировочного элемента на концах обмотки являются основным фактором влияния, особенно хорошая настройка индуктивности может быть достигнута путем перемещения регулировочного элемента из центрального положения.

Магнитное поле обмотки направляется ферромагнитным материалом регулировочного элемента, за счет чего регулируется индуктивность компонента. Материал регулировочного элемента предпочтительно не является электропроводным или является лишь незначительно электропроводным. Следовательно, в регулировочном элементе не индуцируется ток, противодействующий полю, генерируемому обмоткой. Например, индуктивность может быть максимизирована при центрировании регулировочного элемента относительно катушки и уменьшена при его смещении.

В качестве примера регулировочный элемент содержит феррит или сплав железа. Материал регулировочного элемента может быть выбран таким образом, чтобы он в значительной степени был независим от температуры. Это означает, что регулировка возможна вне зависимости от температуры.

Может присутствовать только один регулировочный элемент или может присутствовать множество таких регулировочных элементов. Множество регулировочных элементов также будет называться далее в этом документе регулировочным агрегатом. Свойства, описанные для одного регулировочного элемента, также могут аналогичным образом применяться к регулировочному агрегату или к отдельным регулировочным элементам в регулировочном агрегате.

В одном варианте осуществления обмотка расположена по меньшей мере частично внутри регулировочного элемента. Например, регулировочный элемент выполнен в виде полого элемента. В частности, регулировочный элемент может быть выполнен в виде кольца или муфты.

Индуктивность компонента регулируют за счет формы, и/или положения регулировочного элемента, и/или количества регулировочных элементов. Индуктивность может быть, в частности, точно отрегулирована путем изменения формы, положения и/или количества регулировочных элементов компонента.

Индуктивный компонент может содержать так называемую катушку с воздушным сердечником. В этом случае компонент не имеет магнитного сердечника, вставленного в обмотку. В таком варианте осуществления индуктивность можно особенно хорошо регулировать с помощью внешних регулировочных элементов. В альтернативном варианте осуществления индуктивный компонент может содержать магнитный сердечник, например ферритовый сердечник. В этом случае регулировочный элемент предпочтительно выполнен отдельно от ферритового сердечника.

Например, провод обмотки выполнен в виде плоского провода. Это может быть медный провод. Например, индуктивность компонента составляет от 1 до 1000 нГн. В зависимости от конструкции индуктивность можно регулировать в диапазоне до 10% путем изменения регулировочного элемента.

В одном варианте осуществления компонент содержит множество таких регулировочных элементов. Например, регулировочные элементы образуют регулировочный агрегат в форме муфты, в котором расположена обмотка. Индуктивность можно гибко регулировать путем объединения регулировочных элементов, имеющих разные длины, формы и составы материала, и путем изменения количества регулировочных элементов.

Регулировочные элементы могут иметь разные длины. Длина определяется как протяженность вдоль оси намотки обмотки. Для регулировки индуктивности можно добавлять или удалять регулировочные элементы. Если значение индуктивности компонента соответствует целевому значению, то регулировочный элемент может быть зафиксирован в своем положении.

В альтернативном варианте осуществления или дополнительно регулировочные элементы могут иметь разные диаметры. Диаметр определяется как протяженность регулировочного элемента, перпендикулярная оси намотки. Для выполнения регулировки один регулировочный элемент может быть заменен на регулировочный элемент, имеющий другой диаметр. Также можно объединять регулировочные элементы различных геометрических форм. Например, могут быть объединены регулировочные элементы, имеющие круглые, эллиптические и прямоугольные наружные контуры.

В альтернативном варианте осуществления или дополнительно регулировочные элементы могут содержать различные ферромагнитные материалы. Для выполнения регулировки один регулировочный элемент может быть заменен на регулировочный элемент, содержащий другой материал.

Для регулировки индуктивности также можно изменять количество регулировочных элементов. Заполняющий элемент, содержащий немагнитный материал, также может быть заменен на регулировочный элемент или наоборот. Заполняющий элемент, содержащий немагнитный материал, также может быть расположен между по меньшей мере двумя регулировочными элементами. В качестве примера заполняющий элемент содержит пластмассовый материал.

В ряде вариантов осуществления регулировочный элемент имеет центральную точку относительно оси обмотки, причем эта центральная точка находится на расстоянии от центральной точки обмотки относительно оси обмотки. Ось обмотки также может быть определена как ось x. Таким образом, центральная точка регулировочного элемента находится на расстоянии от центральной точки обмотки в направлении x.

Центральные точки относятся, например, к точкам геометрических центров обмотки или регулировочного элемента относительно оси обмотки. Центральные точки также могут относиться к центрам массы или магнитным центрам обмотки или регулировочного элемента.

Смещение регулировочного элемента от центральной точки обмотки приводит, например, к уменьшению индуктивности, а смещение к центральной точке приводит к увеличению индуктивности. Начальное расположение на расстоянии от центральной точки, т. е. децентрированное расположение, обеспечивает достаточную гибкость для регулировки индуктивности. В частности, расположение на расстоянии также может иметь место после точной настройки.

Регулировочный элемент или обмотку можно перемещать непосредственно для смещения центральной точки. Изменение формы, материала или количества регулировочных элементов также может приводить к смещению центральной точки.

В одном варианте осуществления индуктивность регулируют за счет положения регулировочного элемента относительно оси обмотки. Для выполнения регулировки регулировочный элемент можно перемещать в обоих направлениях относительно обмотки, например, до тех пор, пока не будет достигнуто целевое значение. Соответственно, также можно перемещать отдельные регулировочные элементы агрегата или весь регулировочный агрегат.

Индуктивный компонент может содержать ограничитель для ограничения смещения регулировочного элемента вдоль оси намотки. Например, ограничитель образован частью держателя катушки или присоединен к держателю катушки. Ограничители для ограничения смещения также могут быть предусмотрены на обеих сторонах.

Например, регулировочный элемент расположен на расстоянии от ограничителя до и/или после смещения. Таким образом, имеется место для перемещения регулировочного элемента к ограничителю, что обеспечивает гибкость для тонкой настройки индуктивности. Регулировочный элемент также может упираться в ограничитель перед тонкой настройкой и может быть перемещен в сторону от ограничителя во время тонкой настройки.

Например, перед точной настройкой и/или после нее регулировочный элемент расположен таким образом, что смещение в одном направлении приведет к увеличению индуктивности, а смещение в противоположном направлении приведет к уменьшению индуктивности. В качестве примера центральная точка регулировочного элемента находится на расстоянии как от центральной точки обмотки, так и от положения остановки. Положение остановки представляет собой положение центральной точки регулировочного элемента, в котором регулировочный элемент упирается в ограничитель.

Например, расстояние от центральной точки регулировочного элемента до положения остановки составляет по меньшей мере 20% от расстояния между положением остановки и центральной точкой обмотки. Например, дополнительно или в альтернативном варианте осуществления расстояние от центральной точки регулировочного элемента до центральной точки обмотки составляет по меньшей мере 20% от расстояния между положением остановки и центральной точкой обмотки.

Например, регулировочный элемент или регулировочный агрегат фиксируют относительно обмотки. После регулировки индуктивности регулировочный элемент, в частности, закрепляют для предотвращения смещения вдоль оси обмотки. С этой целью наносят соединительное вещество, например, до или после регулировки. Если соединительное вещество наносят до регулировки, можно использовать медленно отверждаемое соединительное вещество, что позволит перемещать регулировочный элемент до отверждения соединительного вещества.

Соединительное вещество может представлять собой клей. Например, соединительное вещество присоединяет регулировочный элемент к обмотке или к держателю катушки. Соответственно, после фиксации регулировочного элемента дальнейшая регулировка невозможна. Однако компонент может быть выполнен таким образом, что возможна регулировка посредством перемещения регулировочного элемента вдоль оси обмотки перед нанесением соединительного вещества.

В одном варианте осуществления индуктивный компонент содержит кожух для экранирования. Это может быть металлический кожух. Регулировочный элемент может быть расположен между кожухом и обмоткой. Дополнительно или в альтернативном варианте осуществления регулировочный элемент также может служить в качестве экрана.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ регулировки значения индуктивности индуктивного компонента. В соответствии со способом обеспечивают наличие индуктивного компонента, содержащего обмотку и регулировочный элемент. Регулировочный элемент содержит ферромагнитный материал и окружает по меньшей мере некоторые области обмотки. В способе форму, и/или положение, и/или количество регулировочных элементов меняют для регулировки индуктивности.

Например, в процессе осуществления способа обеспечивают наличие описанного выше индуктивного компонента и выполняют его регулировку. В альтернативном варианте осуществления или дополнительно способ можно применять для получения индуктивного компонента, описанного выше.

Например, может присутствовать несколько регулировочных элементов, описанных выше. Индуктивность можно регулировать, например, путем удаления, добавления или замены регулировочного элемента. Регулировочные элементы могут иметь разные длины, диаметры и/или материалы.

Например, перед регулировкой индуктивности измеряют индуктивность. Если есть отклонение от целевого значения, проводят регулировку с помощью регулировочного элемента. После регулировки можно выполнить еще одно измерение и, при необходимости, еще одну регулировку.

В одном варианте осуществления индуктивность регулируют путем сдвига положения регулировочного элемента вдоль оси обмотки. В частности, в этом случае важно относительное положение обмотки и регулировочного элемента, и в этом случае смещение включает прямое смещение обмотки при удерживании регулировочного элемента на месте.

Например, регулировочный элемент расположен перед регулировкой таким образом, что индуктивность может быть увеличена за счет смещения в одном направлении, и индуктивность может быть уменьшена за счет смещения в противоположном направлении. В частности, значение индуктивности может быть наибольшим, когда регулировочный элемент центрирован относительно обмотки, и значение индуктивности может быть наименьшим, когда расположение является наиболее децентрированным.

В качестве примера регулировочный элемент первоначально расположен в положении остановки, а затем его перемещают в направлении центральной точки обмотки для регулировки. Регулировочный элемент также может быть перемещен за центральную точку. Например, после регулировки расстояние от центральной точки регулировочного элемента до положения остановки центральной точки составляет по меньшей мере 20% от расстояния между положением остановки и центральной точкой обмотки.

Например, дополнительно или в альтернативном варианте осуществления расстояние от центральной точки регулировочного элемента до центральной точки обмотки составляет по меньшей мере 20% от расстояния между положением остановки и центральной точкой обмотки. Эти минимальные расстояния также могут присутствовать перед регулировкой таким образом, чтобы было достаточно места для смещения в любом направлении и, таким образом, для уменьшения или увеличения индуктивности.

После регулировки положение регулировочного элемента относительно обмотки может быть зафиксировано. В качестве примера для этой цели наносят связывающее вещество, в частности, клей.

Настоящее описание содержит несколько аспектов настоящего изобретения. Все свойства, которые раскрыты в отношении компонента или способа, также соответственно раскрыты в отношении других аспектов, даже если соответствующее свойство явно не указано напрямую в контексте других аспектов.

Описание объектов, предусмотренных в данном документе, не ограничивается отдельными конкретными вариантами осуществления. Напротив, признаки отдельных вариантов осуществления могут быть объединены друг с другом с учетом технической целесообразности.

Объекты, описанные в данном документе, более подробно пояснены далее со ссылкой на схематические примеры конструкции.

На графических материалах показаны:

на Фиг. 1 представлен вариант осуществления индуктивного компонента (вид сбоку);

на Фиг. 2 представлен другой вариант осуществления индуктивного компонента (вид сбоку);

на Фиг. 3 представлен другой вариант осуществления индуктивного компонента (вид сбоку);

на Фиг. 4 представлен другой вариант осуществления индуктивного компонента (вид сбоку);

на Фиг. 5A-5C представлено схематическое изображение способа регулировки индуктивности.

На приведенных далее фигурах одинаковые номера позиций предпочтительно относятся к функционально или структурно эквивалентным частям различных вариантов осуществления.

На Фиг. 1 показан индуктивный компонент 1, содержащий обмотку 2. Обмотка 2 образована спирально намотанным проводом 3.

В качестве примера провод 3 обернут вокруг держателя 11 катушки (см. Фиг. 4). Компонент 1 может быть выполнен в виде так называемой катушки с воздушным сердечником, у которой во внутренней части обмотки 2 нет магнитного сердечника. Таким образом, держатель 11 катушки является немагнитным. Например, держатель 11 катушки содержит пластмассу или выполнен из пластмассы. В альтернативном варианте осуществления держатель 11 катушки выполнен в виде магнитного сердечника, или магнитный сердечник вставлен в держатель 11 катушки.

Индуктивный компонент 1 содержит регулировочный агрегат 40, образованный множеством регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n. После формирования обмотки 2 индуктивность можно точно регулировать с помощью регулировочного агрегата 40. Регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n окружают по меньшей мере некоторые области обмотки 2. В частности, регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n по меньшей мере частично расположены в области, которая находится дальше от оси катушки, чем внешняя сторона обмотки 2.

В частности, обмотка 2 по меньшей мере в некоторых областях расположена между одним из регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n и осью A обмотки. «Расположен между» обозначает, что через обмотку 2 проходит перпендикулярная линия, которая соединяет некоторую точку регулировочного элемента 4_1, 4_2, 4_n с осью A обмотки.

Соответствующие регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n образованы кольцами или муфтами, изготовленными из ферромагнитного материала. В качестве примера материал представляет собой феррит.

В этом случае регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n образуют полый цилиндр, в котором расположена обмотка 2. Держатель катушки также может быть расположен в указанном полом цилиндре. Концы проводов 6, 7 выходят наружу из регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n. Концы 6, 7 проводов продолжаются, например, с возможностью соединения компонента 1 с контактной площадкой (не показана) или снабжены другим контактным соединителем (не показан).

После регулировки индуктивности регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n могут быть зафиксированы относительно обмотки 2. В качестве примера регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n присоединяют к обмотке 2 или держателю катушки соединительным веществом, например, клеем. В зависимости от процедуры регулировки это может быть быстро или медленно отверждаемый клей. Например, это может быть УФ-клей.

В дополнение к регулировочным элементам 4_1, 4_2, 4_n, компонент 1 может содержать кожух (не показан здесь), который по меньшей мере частично окружает регулировочный элемент 4_1, 4_2, 4_n и обмотку 2. Кожух может увеличить диапазон регулировки.

Например, кожух может представлять собой металлический кожух. Это может быть отдельный компонент, например, в форме металлического цилиндра. Он также может представлять собой обертку из металлической фольги, в частности, алюминиевой фольги, которая обернута вокруг регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n. В альтернативном варианте осуществления он также может представлять собой покрытие на регулировочных элементах 4_1, 4_2, 4_n. Кожух предпочтительно проходит поверх всей обмотки 2, в частности, если регулировочный агрегат 40 не проходит поверх всей обмотки 2.

В данном случае длина регулировочного агрегата 40 близка к длине обмотки 2; в частности, регулировочный агрегат 40 немного длиннее, чем обмотка 2.

Между регулировочными элементами 4_1, 4_2, 4_n также могут присутствовать зазоры 5. В частности, зазоры 5 могут быть такими, чтобы положение регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n можно было менять параллельно оси обмотки для регулировки индуктивности.

Для регулировки индуктивности можно выборочно добавлять или удалять отдельные регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n, в данном случае - кольца. Например, после формирования обмотки 2 регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n располагают вокруг обмотки 2 и затем измеряют индуктивность компонента 1. В зависимости от отклонения от целевого значения удаляют один или более из регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n или добавляют дополнительные регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n. Затем индуктивность можно измерить еще раз и выполнить проверку, чтобы узнать, достигнуто ли целевое значение. При необходимости также заменяют регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n.

Регулировочные элементы 4 могут иметь разные длины l_1, l_2, l_n. В зависимости от величины отклонения измеренного значения от целевого значения удаляют или добавляют более длинный или более короткий регулировочный элемент l_1, l_2, l_n.

Например, перед регулировкой индуктивный компонент 1 содержит регулировочные элементы 4_1-4_n. Регулировочный элемент 4_1 удаляют для регулировки таким образом, что индуктивный компонент 1 содержит только регулировочные элементы 4_2-4_n. Теперь регулировочный агрегат 40, состоящий из остальных регулировочных элементов 4_2-4_n, стал короче, что приводит к изменению индуктивности, в частности, уменьшению индуктивности компонента 1. В частности, изменение на кромке обмотки 2 приводит к изменению индуктивности.

Центр тяжести регулировочного агрегата 40 теперь уже больше не расположен по центру относительно обмотки 2 в направлении оси, а смещен вправо относительно обмотки 2. Это вызывает изменение индуктивности, в частности, уменьшение индуктивности компонента 1.

В альтернативном варианте осуществления или дополнительно регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n также могут иметь различные внешние формы. Например, регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n могут иметь прямоугольные или эллиптические внешние формы. Кроме того, настройку можно выполнять путем замены регулировочного элемента на регулировочный элемент другого размера.

Провод 3 обмотки 2 выполнен, например, в виде плоского провода. Это может быть медный провод.

В качестве примера индуктивность компонента 1 составляет от 1 до 1000 нГн. Например, в зависимости от конструкции, путем изменения регулировочного агрегата 40 можно регулировать индуктивность в диапазоне до 10% с шагом 0,01% от общей индуктивности. Разделение регулировочного агрегата 40 на очень мелкие части позволяет настраивать значение индуктивности более точно с шагами, составляющими от 1 нГн до значительно меньше 1 нГн.

Индуктивность можно гибко регулировать путем объединения различных длин, форм, количеств и составов материалов регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n. За счет большого количества возможных комбинаций можно найти оптимальную конфигурацию с точки зрения потерь переменного тока, индуктивности, размера, характеристик испускания, характеристик излучения, экранирования, выработки тепла, надежности и т. д., чтобы можно было достичь оптимальных эксплуатационных характеристик.

На Фиг. 2 показан дополнительный вариант осуществления индуктивного компонента 1. В отличие от Фиг. 1, этот вариант дополнительно включает заполняющие элементы 8_1, 8_2, 8_n в дополнение к регулировочным элементам 4_1, 4_2, 4_n. Заполняющие элементы 8_1, 8_2, 8_n являются немагнитными. Заполняющие элементы 8_1, 8_2, 8_n содержат, например, пластмассовый материал.

Заполняющие элементы 8_1, 8_2, 8_n заполняют пространство между регулировочными элементами 4_1, 4_2, 4_n и служат для определения положений регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n или заполнения пустого пространства, например, после удаления регулировочного элемента для регулировки индуктивности. Соответствующие заполняющие элементы 8_1, 8_2, 8_n могут иметь такую же длину, что и регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n. Заполняющие элементы 8_1, 8_2, 8_n также могут иметь длину, отличную от длины регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n.

Например, для регулировки индуктивности один из регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n заменяют на заполняющий элемент 8_1, 8_2, 8_n или меняют положение заполняющих элементов 8_1, 8_2, 8_n и регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n.

На Фиг. 3 показан дополнительный вариант осуществления индуктивного компонента 1. В отличие от Фиг. 2, регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n имеют разные диаметры b1, b2, bn. В качестве примера для регулировки один регулировочный элемент заменяют на регулировочный элемент, имеющий больший или меньший наружный диаметр.

И в этом случае один или более заполняющих элементов 8_1 могут быть расположены между регулировочными элементами 4_1, 4_2, 4_n. В данном случае между двумя из регулировочных элементов 4_1, 4_2 имеется только один заполняющий элемент 8_1, а между другими регулировочными элементами 4_2, 4_n отсутствуют заполняющие элементы. Также заполняющие элементы могут присутствовать между всеми регулировочными элементами или заполняющие элементы между регулировочными элементами могут полностью отсутствовать.

В этом случае также показан кожух 9, в котором расположены регулировочный агрегат 4 и обмотка 2. Регулировочный агрегат 4 расположен между кожухом 9 и обмоткой 2. Регулировочный агрегат 4 может упираться в стенку кожуха 9. Регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n также могут быть прикреплены к кожуху 9. Кожух 9 также может быть включен в другие показанные варианты осуществления. Такой кожух 9, в частности, металлический кожух, может улучшать экранирование и увеличивать диапазон регулировки.

В альтернативном варианте осуществления или дополнительно регулировочные элементы 4_1, 4_2, 4_n также могут выполнять функцию экранирования, отделяя индуктивности от окружающей среды. Такое экранирование электромагнитных волн/полей необходимо, в частности, в диапазоне высоких частот. Отделение можно дополнительно оптимизировать с помощью еще одного металлического кожуха.

В альтернативном варианте осуществления в случае с катушкой с воздушным сердечником держатель катушки также может быть выполнен в виде магнитного сердечника, например, в виде ферритового сердечника, или магнитный сердечник может быть расположен в держателе катушки.

На Фиг. 4 показан дополнительный вариант осуществления индуктивного компонента 1. В этом случае также регулировочный агрегат 40 расположен во внешнем пространстве обмотки 2, которая в данном случае снабжена только одним регулировочным элементом 4. Регулировочный элемент 4 выполнен в виде муфты. Обмотка 2 расположена внутри регулировочного элемента 4. В данном случае концы проводов 6, 7 выходят наружу из одного конца регулировочного элемента 4. Концы 6, 7 проводов также могут выходить наружу с разных концов.

В данном случае регулировочный элемент 4 длиннее, чем обмотка 2. Например, регулировочный элемент 4 длиннее, чем обмотка 2, максимум на половину длины обмотки 2.

В этом случае индуктивность регулируют путем перемещения регулировочного элемента 4 вдоль оси A обмотки. Таким образом меняют положение (продольное) регулировочного элемента 4 относительно обмотки 2. В частности, меняется расстояние d от центральной точки x_4 регулировочного элемента 4 до центра x_2 обмотки 2. Например, центральные точки x_2, x_4 относятся к точкам геометрического центра обмотки 2 или регулировочного элемента 4 относительно оси A обмотки, которая также может называться осью x. Центральные точки x_2, x_4 также могут относиться к центрам массы или магнитным центрам обмотки 2 или регулировочного элемента 4.

Индуктивный компонент 1 содержит ограничитель 10, который ограничивает смещение регулировочного элемента 4 вдоль оси A обмотки. Например, ограничитель 10 представляет собой выполненный за одно целое компонент держателя 11 катушки, вокруг которого расположена обмотка 2. Ограничитель 10 ограничивает максимальное смещение регулировочного элемента 4 в одном направлении. Положение центральной точки регулировочного элемента 4, когда регулировочный элемент 4 упирается в упор 10, определяется как x_10.

Например, в исходном положении центральная точка x_4 регулировочного элемента 4 расположена на середине расстояния между положением остановки x_10 и центральной точкой x_2 обмотки 2. В этом случае имеется достаточно места для тонкой настройки в обоих продольных направлениях. Смещение от центральной точки x_2 обмотки 2 приводит, например, к уменьшению индуктивности, а смещение от положения остановки x_10 к центральной точке x_2 обмотки 2 приводит к увеличению индуктивности.

В частности, изменение положения регулировочного элемента 4 на продольных кромках обмотки 2 имеет значительный эффект. Соответственно, можно перемещать по меньшей мере один продольный конец регулировочного элемента 4 в области продольного конца обмотки 2, что является преимуществом. Например, расстояние между продольным концом обмотки 2 и регулировочным элементом 4 до или после регулировки индуктивности составляет не более нескольких мм. В частности, расстояния между продольными концами регулировочного элемента 4 и соответствующим ближайшим продольным концом обмотки 2 различаются.

После регулировки индуктивности регулировочный элемент 4 фиксируется в некотором положении относительно обмотки 2, например, на держателе 11 катушки или непосредственно на обмотке 2. Например, в концевом положении регулировочный элемент 4 не расположен ни по центру, т. е. так, что его центральная точка x_4 находится в положении центральной точки x_2 обмотки 2, ни в положении остановки x_10, а расположен между этими двумя положениями или даже, если смотреть из положения остановки x_10, за центральной точкой x_2. В качестве примера затем продольные концы регулировочного элемента 4 имеют разное расстояние до ближайшего со стороны кромки витка обмотки 4.

Держатель 10 катушки также может содержать один или более разделителей 12 для позиционирования, в частности, центрирования, регулировочного элемента 4 на фиксированном расстоянии от оси A обмотки. В качестве примера разделители 12 выполнены в виде радиальных выступов держателя 10 катушки, на которые опирается внутренняя стенка регулировочного элемента 4. Другие элементы также могут быть установлены на держателе катушки в качестве разделителей.

В этом случае держатель 10 катушки имеет цилиндрическую форму. Каркас катушки также может иметь разные формы, например, кубоидную форму. Держатель 10 катушки также может быть частью более крупного элемента, например кольцевого элемента. Держатель 10 катушки может быть выполнен в виде полого элемента.

Также возможна комбинация свойств вариантов осуществления, представленных на Фиг. 1-3, с вариантом осуществления, представленным на Фиг. 4. В частности, также возможно включить держатель 11 катушки в варианты осуществления, представленные на Фиг. 1-3, а также что концы 6, 7 будут выходить наружу с одного конца. На Фиг. 1-3 также возможно использовать центральную точку регулировочного агрегата 40 на оси A обмотки в качестве меры положения регулировочного агрегата 40 относительно обмотки 2 и, дополнительно или в альтернативном варианте осуществления, возможно смещение регулировочного агрегата 40 или элемента 4_1, 4_2, 4_n относительно обмотки 2.

На Фиг. 5A-5C показаны этапы способа регулировки индуктивности индуктивного компонента 1.

Согласно Фиг. 5A, обеспечивают наличие индуктивного компонента 1, например, компонента согласно Фиг. 4. Например, регулировочный элемент 4 располагают таким образом, что его центральная точка находится в положении x_4 на половине расстояния между положением x_10 остановки и положением x_2 центральной точки обмотки 2.

В альтернативном варианте осуществления первоначальное положение регулировочного элемента 4 также может быть положением x_10 остановки, например, и регулировочный элемент 4 перемещают из положения x_10 остановки в направлении центральной точки x_2 обмотки 2. При необходимости регулировочный элемент 4 также может быть перемещен за центральную точку x_2. Это дает преимущество, заключающееся в том, что исходное положение регулировочного элемента 4 может быть легко отрегулировано.

Измеряют индуктивность L компонента 1. Определяют необходимое смещение регулировочного элемента 4 вдоль оси A намотки (ось x) в зависимости от целевого значения индуктивности L компонента 1.

В соответствии с Фиг. 5B регулировочный элемент 4 затем перемещают в зависимости от отклонения измеренного значения от целевого значения.

Например, если измеренное значение больше целевого значения индуктивности L, то регулировочный элемент 4 перемещают от центральной точки x_2 обмотки 2 в направлении положения x_10 остановки. Если измеренное значение меньше целевого значения индуктивности L, то регулировочный элемент 4 перемещают в направлении центральной точки x_2 обмотки 2. Смещение можно осуществлять с определенным шагом, например, в диапазоне мкм. Например, максимальное смещение находится в диапазоне мм. Смешение осуществляют, например, с помощью шагового двигателя. Длина смещения также может быть задана в зависимости от отклонения от целевого значения.

Например, в зависимости от геометрии компонента 1 индуктивность может быть уменьшена на значение до 5% путем перемещения регулировочного элемента 4 из положения центральной точки x_2 в положение x_10 остановки. Если регулировочный элемент 4 находится в центральном положении относительно обмотки 2, может быть достигнуто максимальное значение индуктивности; в случае максимального смещения в положение x_10 может быть достигнуто минимальное значение индуктивности.

После этого значение индуктивности может быть снова измерено. Если индуктивность достаточно близка к целевому значению, положение x_4 регулировочного элемента 4 фиксируют.

В соответствии с Фиг. 5C регулировочный элемент 4 зафиксирован в своем положении x. Регулировочный элемент 4 прикреплен к обмотке 2 или держателю 11 катушки, например, с помощью соединительного вещества 13. В качестве примера соединительное вещество 13 может представлять собой клей, в частности, УФ-клей. Соединительное вещество 13 наносят и отверждают.

Конечное положение x_4 теперь можно использовать для группы компонентов 1. В альтернативном варианте осуществления регулировку также можно выполнять заново для каждого отдельного компонента 1. Способ подходит для регулировки в полностью автоматизированном производстве.

Соответствующие способы корректировки можно осуществлять для вариантов осуществления, представленных на Фиг. 1-3. Например, в этих вариантах осуществления после измерения индуктивности L на Фиг. 5A для регулировки можно удалить или добавить один из регулировочных элементов 4_1, 4_2, 4_n.

Перечень номеров позиций:

1 - индуктивный компонент

2 - обмотка

3 - провод

40 - регулировочный агрегат

4, 4_1, 4_2, 4_n - регулировочный элемент

5 - зазор

6 - конец провода

7 - конец провода

8_1, 8_2, 8_n - заполняющий элемент

9 -кожух

10 - ограничитель

11 - держатель катушки

12 - разделитель

13 - соединительное вещество

А - ось обмотки

x_2 - центр обмотки

x_4 - центр регулировочного элемента/регулировочного агрегата

x_10 - положение остановки

d - расстояние от центра обмотки до центра регулировочного элемента

L - индуктивность

b₁, b₂, b_n - диаметр

l₁, l₂ - длина

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении надежности регулирования индуктивности. Индуктивный компонент (1) содержит обмотку (2) и множество регулировочных элементов (4, 4_1, 4_2, 4_n) для регулировки индуктивности (L) индуктивного компонента (1). Регулировочные элементы (4, 4_1, 4_2, 4_n) содержат ферромагнитный материал и окружают по меньшей мере некоторые области обмотки (2). Индуктивность (L) регулируется за счет формы, и/или положения, и/или количества регулировочных тел (4, 4_1, 4_2, 4_n). Заполняющий элемент (8_1, 8_2, 8_n) содержит немагнитный материал и расположен между по меньшей мере двумя из регулировочных элементов (4_1, 4_2, 4_n). 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Индуктивный компонент,

содержащий обмотку (2) и множество регулировочных элементов (4, 4_1, 4_2, 4_n) для регулировки индуктивности (L) индуктивного компонента (1), причем регулировочные элементы (4, 4_1, 4_2, 4_n) содержат ферромагнитный материал и окружают по меньшей мере некоторые области обмотки (2), при этом индуктивность (L) регулируется за счет формы, и/или положения, и/или количества регулировочных тел (4, 4_1, 4_2, 4_n), и при этом заполняющий элемент (8_1, 8_2, 8_n), содержащий немагнитный материал, расположен между по меньшей мере двумя из регулировочных элементов (4_1, 4_2, 4_n).

2. Индуктивный компонент по п. 1,

отличающийся тем, что обмотка (2) расположена по меньшей мере частично внутри регулировочных элементов (4, 4_1, 4_2, 4_n).

3. Индуктивный компонент по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что регулировочные элементы (4, 4_1, 4_2, 4_n) выполнены в виде кольца или муфты.

4. Индуктивный компонент по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанные регулировочные элементы имеют разные длины (l1, l2, l3) и/или разные диаметры (b1, b2, b3).

5. Индуктивный компонент по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что регулировочные элементы (4, 4_1, 4_2, 4_n) имеют центральную точку (x_4) относительно оси обмотки (A), и обмотка (2) имеет центральную точку (x_2) относительно оси обмотки (A), причем центральная точка (x_4) регулировочных элементов (4) находится на расстоянии (d) от центральной точки (x_2) обмотки (2).

6. Индуктивный компонент по любому из предыдущих пунктов, содержащий ограничитель (10) для ограничения смещения регулировочных элементов вдоль оси (A) обмотки, причем регулировочные элементы (4, 4_1, 4_2, 4_n) расположены на расстоянии от ограничителя (10).

7. Индуктивный компонент по любому из предыдущих пунктов, индуктивность (L) которого регулируют за счет расположения регулировочных элементов (4, 4_1, 4_2, 4_n) относительно оси (A) обмотки.

8. Индуктивный компонент по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что регулировочные элементы (4, 4_1, 4_2, 4_n) зафиксированы относительно обмотки (2) посредством нанесенного соединительного вещества (13), причем регулировочные элементы (4, 4_1, 4_2, 4_n) выполнены с возможностью перемещения в направлении оси (A) обмотки без соединительного вещества (13).

9. Индуктивный компонент по любому из предыдущих пунктов, содержащий кожух (9) для экранирования, отличающийся тем, что регулировочные элементы (4, 4_1, 4_2, 4_n) расположены между кожухом (9) и обмоткой (2).

10. Индуктивный компонент по любому из предыдущих пунктов, выполненный в виде катушки с воздушным сердечником.